材料化学工程的应用及发展

材料化学工程的应用及发展

李守明

盘锦北方沥青燃料有限公司 辽宁盘锦 124000

摘要：材料化学工程是近年来现代化学工程的研究热点。它在储能、环保、能源、军工等方面发挥着重要作用。它是许多高科技领域发展的基础和先导。对其应用和发展趋势进行研究，对其快速发展具有重要意义。简要介绍了材料化工的应用进展，并对材料化工的未来发展前景进行了分析和探讨。

关键词：材料化学；化学工程；工程应用

导言

近年来，随着科学技术的不断发展，传统的化工生产技术逐渐与现代工业技术相结合，使得化工技术的应用范围更加广泛和深入。在化工企业的实际操作中合理运用化工技术，可以大大提高化工企业的生产效率。

1材料化学工程概述
　　目前，我国材料化工发展迅速，但在新材料的研究和应用方面与发达国家还有一定差距。新材料的开发与应用是材料化工的主要方向。本课题的研究目标是在膜法、吸附法和催化法的基础上，提高新材料的应用水平。随着科技的发展，原有相对独立的材料得到了整合，如聚合物混凝土、膜材料在玻璃加工中的应用等。化工材料主要包括金属功能材料、无机非金属、聚合物、非晶态合金和纳米材料。科技人员研究制备工艺和材料性能，实现新材料的制备和转化。简而言之，就是在化学理论的指导下制造和使用材料。中国是一个经济大国。随着我国工业的快速发展，经济发展与环境保护之间的矛盾不可避免。环境污染和能源消耗问题日益严重。如何促进经济的可持续发展已成为国家的重要发展方向。加快材料化学工程的探索和研究，借助材料化学促进新能源的开发和利用，促进产业优化，实现可持续发展，已迫在眉睫。

2材料化学工程的应用材料

2.1纳米材料
　　纳米材料在材料化学工程中起着重要的作用。因为纳米是一个很小的测量单位，它很少能被其他材料所取代。纳米材料可分为化学、机械、磁性、热学等方面。在生产过程中，纳米材料可用于光电、光热转换材料、红外传感器件等。纳米技术被广泛应用于许多领域，如纳米材料可以用来制备抗菌纤维，这一效果在业界被广泛接受。

2.2先进陶瓷

高级陶瓷按其性能可分为结构陶瓷和功能陶瓷。首先，对结构陶瓷进行了分析。结构陶瓷具有机械力强、强度高、硬度高、耐高温、高压、耐腐蚀等优点，可广泛应用于热工和化工等领域。它比其他高分子材料具有更多的优点。众所周知，防弹玻璃具有高强度、高硬度等优点，在生产过程中得到了广泛的应用。一般来说，这种陶瓷具有高强度和耐磨性，将用于轴承生产。通常使用其他一些材料。例如，氧化锆还具有很高的强度和柔韧性，氧化锆产品不会生锈或导电。生物陶瓷也属于结构陶瓷。它们的性质与纳米材料相似，能与人体组织紧密结合，常被用于修复和治疗。此外，功能陶瓷也得到了广泛的应用。例如，它将在计算机领域得到广泛的应用。压电陶瓷在军事上也发挥着重要的作用。如果我们深入分析压电陶瓷的结构，不难发现它具有很强的性能，而且其内部是不对称的，几乎每个方面都会承受压力，导致在某个方向上出现极化现象，并且可能存在电位差。如果我们想改变晶体的形状或位置，我们可以选择在特定的方向施加电场。在军事领域，原子弹雷管是利用压电陶瓷的原理制造的。在日常生活中，我们也会使用感温陶瓷，它是由金属氧化物中的多晶组成，包括热敏和湿敏，具有很强的导电性。会对周围环境产生不同的影响，并能迅速感受到周围环境的变化，并做出相应的反应。每一种陶瓷都有其不同的特点，因此被应用于各种不同的领域。目前，它在节能环保方面发挥着非常重要的作用。

3新型薄膜材料

我们可以将这些材料分为磁性薄膜、纳米复合薄膜等。随着我国在这一领域研究的不断突破，半导体超晶格材料的种类也在不断探索，从最初的砷化镓到现在的铟镓砷，这些材料都被一一列入了最新一代的硅材料中。目前，我们可以将制造技术和硅加工技术结合起来，应用到实际生产中。目前，一些常用的高技术材料和激光器都是利用超晶格薄膜形成的。此外，这种材料在雷达设计中也起到了积极的作用。在我国材料化工研究领域，国家重点实验室的建设是重中之重。南京工业大学在前期研究的基础上，不断突破新领域，寻找国内外学术领域的需求。这种实验室的建立有利于高水平的研究性实验，也可以通过实验来实践，既可以锻炼科研人员的实验水平，又可以培养专业技术人才。技术也是材料化工优化的重要前提。我们要学习材料化工学术研究的重要手段，为国内能源短缺找到解决办法，突破能源环境的困扰，把化工与材料结合起来，达到资源整合的目的。这也是材料化工未来发展的前提。

4材料化学工程技术的进展

预测在未来，新材料应用向低维化、微纳化的结构来发展。同时发展的周期也会大大缩减，而可用的新材料也会快速增长。材料化学的应用在医学领域可以说是大放异彩，新材料的不断产生和应用在医学领域掀起一次次的技术和观念革命，不断推动着医学技术的前进与发展。化学工程的技术改进成为了我国当前材料化学工程研究的必不可少的一项。信息技术的快速发展往往是以材料科学技术的进步为先导的。在新材料的研制开发中，要实现相关模式的转变，将研发和应用相结合，通过材料结构功能一体化，加快其应用速度，发挥其主要作用。物质在生产过程中需要用到大量的材料，材料的后处理始终是一个难题。在材料化学工程技术的进展当中，也会面临各种各样的问题，由于材料制备过程不同于传统模式，很多环节都有所改变。结构材料领域是材料化学涉及较为广泛的领域。新材料发展，要通过物理研究、材料设计、加工试验评价等一系列研究过程来促进新材料产业的发展。在降低能耗的同时获得了更高的经济效益与实用价值，大大提高了人们的生活质量水平，而新材料化学工程开发与应用也会成为我国以后研究的主要课题。

5材料化学工程应用前景

针对目前材料化学工程的发展现状，未来的材料化学工程的目标就是研究新材料。材料化学是材料科学的重要分支，当一些新型的材料被发现后，以及一些使用新方法合成的材料生产后，材料化学，开辟了化学工程研究的新方向，受到国内外化工界的普遍关注，在生活生产中的应用越来越广泛。无论在医学领域、建筑领域、工业领域还是航空航天领域，材料的应用都面临的巨大的缺口，与生态环境相适应的新型材料的开发势在必行。所以，分析未来材料化学工程发展情况，一定会有一个美好的前景，特别是分子和原子水准层面的新型材料，人们对材料性能、质量的要求越来越严苛，能够在超高温、真空条件下依然正常使用的材料是未来研究的重点，对于未来材料科学的发展，有着一种战略意义。材料化学工程突出作用表现在了军工工程方面和节约能源方面。因此，可供二次回收利用，无毒害，无污染的环保化工材料是未来材料化学工程发展的主要趋势。

结束语
　　随着科学技术的进步和发展，材料化学工程将渗透到各个行业，与其他学科的交叉越来越广泛，技术挑战也越来越大。生命、能源、环境是世界各国特别关注的领域。材料化学工程各分支的主要研究也应与这些方面密切相关。加强环保绿色化工材料的研究，重视与公共安全相关的材料化学研究将是今后的重要课题。

参考文献
　　[1]方玉诚.材料化学工程的应用与发展[J].化工设计通讯，2019，45（01）：51.
　　[2]王昊哲.材料化学工程的应用与发展趋势探析[J].石化技术，2018，25（11）：325+332.